Diese Bäume verschlechtern die Luftqualität in Städten

Eine neue Studie hat ergeben, dass bestimmte Baumarten, die häufig in städtischen Umgebungen gepflanzt werden, durch die Emission von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) erheblich zur Luftverschmutzung beitragen. Die Forscher fanden heraus, dass Weeping Willows und Pappeln, die in Städten wie Peking weit verbreitet sind, erhebliche Mengen an Isopren freisetzen, einem VOC, der eine Schlüsselrolle bei der Bildung von Ozon im Bodenniveau spielt. Diese Entdeckung stellt frühere Annahmen über die primären Quellen der städtischen Luftverschmutzung in Frage und hebt das komplexe Zusammenspiel zwischen Natur und menschlicher Aktivität bei der Gestaltung der Luftqualität hervor.

Die in Science Advances veröffentlichte Forschung analysierte Luftproben und Ozon-Daten aus Peking in den Monaten Mai bis Juli 2021. Sie zeigte, dass menschliche Aktivitäten wie Fahrzeugemissionen und industrielle Prozesse insgesamt mehr VOCs beitragen, das Reaktionspotenzial von pflanzenemittierten VOCs jedoch zu einem unverhältnismäßig hohen Beitrag zur Ozonbildung führt.

In Peking werden etwa 35% der Bäume als Isopren-Emittenten identifiziert, und die Studie schätzt, dass die Vegetation für fast die Hälfte der chemischen Reaktivität verantwortlich ist, die zur Ozonbildung unter typischen Sommerbedingungen führt. Dieser Befund ist bei höheren Temperaturen noch ausgeprägter. Bei 35 ° C erhöht sich die Reaktionsrate zwischen Hydroxylradikalen und VOCs aus der Vegetation im Vergleich zu 20 ° C um das Siebenfache, wodurch der Beitrag der Vegetation zur chemischen Reaktivität von 21% auf 74% steigt. Der Hauptautor der Studie, Bin Yuan von der Jinan University in Guangzhou, betonte, dass das anfängliche Ziel darin bestand, die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf die Ozonverschmutzung zu bewerten. Die Ergebnisse waren jedoch unerwartet.

"Als wir diese Daten erhielten, glaubten wir es zunächst nicht", sagte Yuan. "Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die städtische Vegetation, insbesondere Arten wie Weiden und Pappeln, einen bedeutenderen Beitrag zur Ozonbildung leisten können als bisher angenommen. Die Forschung erstreckte sich über Peking hinaus und untersuchte Baumarten in 24 Megacities weltweit. Die Analyse ergab, dass Isoprenemissionen aus der Vegetation in Städten wie Sydney und Melbourne die von Peking übertreffen könnten. Zum Beispiel emittieren etwa 65% der Bäume in Sydney Isopren, was darauf hindeutet, dass ähnliche Probleme in anderen städtischen Zentren mit vergleichbaren Baumpopulationen bestehen könnten".

Ian Jamie, ein Umweltchemiker an der Macquarie University in Sydney, stellte fest, dass die relative Bedeutung der Vegetation als Quelle von VOCs aufgrund der Verringerung anderer Quellen zugenommen hat.

Höhere Temperaturen beschleunigen die chemischen Reaktionen mit VOCs und Hydroxylradikalen, wodurch die Bildung von Ozon verstärkt wird. Diese Dynamik unterstreicht die Notwendigkeit eines differenzierteren Verständnisses dafür, wie Stadtplanung und Umweltpolitik mit der Atmosphärenchemie interagieren. Die Auswirkungen dieser Studie erstrecken sich auf städtische Forstpraktiken und Erwägungen der öffentlichen Gesundheit. Während Bäume zahlreiche ökologische Vorteile bieten, einschließlich Kohlenstoffbindung und Schatten, muss ihre Rolle beim Beitrag zur Luftverschmutzung sorgfältig bewertet werden.

In künftigen Forschungsarbeiten sollten Wege zur Minderung dieser Auswirkungen untersucht werden, etwa durch die Auswahl von Baumarten mit geringeren Isoprenemissionen oder durch die Umsetzung von Strategien zur Verringerung der NOx-Konzentration in städtischen Gebieten.